Eine Anlage, die Haut züchtet
Von der Zelle zur "Vollhaut"
Sieben Meter lang, drei breit und drei hoch ist die Maschine. Hinter Glasscheiben arbeiten kleine Roboterärmchen, rangieren Petrischalen hin und her, ritzen Hautproben an, lösen mit Hilfe von Enzymen Zellen aus der Epidermis, der Oberhaut. Auch Bindegewebs- und Pigmentzellen werden gewonnen.
Als Zelllieferanten dienen im Moment noch die Vorhäute von bis zu vier Jahre alten Buben. "Je älter man wird, desto schlechter funktionieren die Zellen", erklärt Andreas Traube vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) in Stuttgart, in dem die Hautfabrik steht. Geforscht wird zudem an Stammzellen als möglicher Zellquelle. "Wichtig ist, dass die Eingangszellen aus einer möglichst einheitlichen Quelle kommen, um Abweichungen bei den Hautprodukten zu vermeiden", sagte Traube, Gruppenleiter für Mechatronik und Prozesstechnik.
Je nach Spender lassen sich aus den Proben drei bis zehn Millionen Zellen lösen, im Brutschrank verhundertfacht sich ihre Zahl. Auf Gewebekulturplatten mit je 24 Röhrchen mit rund einem Zentimeter Durchmesser wächst daraus die neue Haut auf einer Kollagenschicht. Die neue Epidermis ist dünner als ein Millimeter. Mixen die Forscher das Kollagen mit Bindegewebszellen, entsteht sogenannte Vollhaut, die bis zu fünf Millimeter dick ist. Sechs Wochen dauert der gesamte Prozess. "Das lässt sich auch mit der Maschine nicht beschleunigen, sondern ist von der Biologie so vorgegeben", sagt Traube.
Verfahren noch nicht anerkannt
Innerhalb der Anlage ist alles steril. 37 Grad herrschen in den Brutkammern - eine Temperatur, bei der sonst auch Bakterien prächtig gedeihen würden. Mehr als 500 Platten mit je 24 Gewebekulturen kann die Hautfabrik gleichzeitig bearbeiten. Im Monat stellen die Fraunhofer-Forscher so rund 5.000 Hautmodelle her. Käufer gibt es bisher allerdings keine, da das Verfahren noch von der zuständigen europäischen Behörde anerkannt werden muss. Dafür sind etwa Vergleichstests nötig, die belegen, dass Untersuchungen mit der künstlichen Haut dieselben Ergebnisse bringen wie Tests mit Tierhaut. "Ich denke, in einem dreiviertel Jahr können wir dann richtig loslegen", ist Traube zuversichtlich. Abnehmer soll dann vor allem die Industrie sein.
Zum Beispiel für die Entwicklung neuer Wirkstoffe kann sich Rolf Hömke vom Verband Forschender Arzneimittelhersteller (VFA) die Hautmodelle gut vorstellen. "Wir glauben, dass Zellen in künstlich gezüchteter Haut vergleichbar sind mit echter Haut." Bisher seien die Hautmodelle jedoch nur im Kleinen erstellt worden. "Es ist aber nur logisch, dass das jetzt auch im großen Stil gemacht wird." Als mögliche Anwendungsfelder nennt er die Krebsforschung und Aspekte wie Pigmentstörungen, allergische Reaktionen oder Pilzkrankheiten.
Bis die Hautmodelle aus Stuttgart auch für Sicherheitstests, wie sie etwa für die Zulassung von Medikamenten nötig sind, als Standardverfahren zugelassen werden, dürften nach Hömkes Einschätzung noch Jahre vergehen. Auch in der Medizin ist gezüchtete Haut gefragt.
Von Marco Krefting/dpa
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